近年來，太陽能光伏（PV）設備的普及率快速成長，這對綠能供應商、消費者和投資人者來說，都是一個正向的發展。然而，隨著越來越多的再生能源資源併入現有的電網，電網營運商必須與太陽能發電業者密切合作，以便有效管理發電資源。如此一來，他們可達成發電量與耗電量的即時平衡，並且一如既往地提供穩定可靠的電力。

達到供需平衡 — 滿足現代電力需求

許多國家開始對再生能源發電廠祭出越來越嚴格的法令規範。GreenPowerMonitor 是 DNV GL 集團旗下的公司，其全球專案執行與電網整合部門負責人 Luis Serrano 表示：「過去，綠能比重還不高的時候，再生能源發電廠可以盡可能地發電，無需擔心這樣是否會將過多的綠電併入電網。然而，當再生能源佔總發電量的 20% 時，它們對電網的影響已不容忽視。」在此情況下，電網營運商有了新的任務，例如他們需了解有多少再生能源發電廠可穩定地為電網供電，以及每家發電廠的實際發電量有多少。

電網營運商現在被強制要求，如果再生能源發電廠想繼續為電網供電，就必須同意並遵守電網規範（grid code）。在電網規範下，電網營運商可從遠端監控併入電網的再生能源，並在供需出現落差時迅速進行調整。

綠色電網 — 推動太陽能整合的高效工具

隨著各國政府大力鼓吹使用再生能源進行發電，即時監控併入電網的再生能源發電量，便成了首要之務。解決方案之一是部署發電廠控制器（PPC）。當 PPC 收到電網營運商的控制指令後，可快速準確地將新的設定值傳送給發電廠內的光伏設備（例如逆變器）。如此一來，逆變器可快速切換到新的設定值，以即時調整併入電網的太陽能發電量，過程中無需任何人力作業。

某些國家的電網規範要求 PPC 必須在 200 毫秒內，完成新設定值的調整。要符合這項速度要求，關鍵在於網路是否能快速又可靠地將新設定值傳送到逆變器，其中有兩個主要挑戰：（1）網路中斷，導致逆變器無法接收控制指令；（2）受到傳統通訊協定的限制，設定值調整出現延遲。身為 Moxa 的長期合作夥伴，同時也是太陽能光伏監控系統的領導廠商，DNV GL 集團旗下的 GreenPowerMonitor，將其 PPC 與 Moxa 網路解決方案整合在一起，讓發電量超過 3GW 之太陽能發電廠所面臨的挑戰迎刃而解。

1. 確保新的設定值資訊能準時送達

為了避免資料遺失，並確保資料能在擁塞網路中準時送達目的地，建構網路備援機制至關重要。如此一來，當其中一個網路斷訊時，資料可透過備援鏈路不間斷地傳輸。Moxa 和 GPM 共同開發了一種機制，可避免網路斷訊，並保證網路可在 20 毫秒內恢復。這樣的速度是業界常見的 1,000 毫秒解決方案難以追趕的。

2. 確保電力設備能無延遲地部署新的設定值

另一個需要考慮的問題是，如何將新的設定值及時傳送給逆變器，以便根據新的要求進行調整。一般而言，公營的太陽能發電廠均配備數百個逆變器，這些逆變器多半採用串列通訊，因此無法在規範時間內完成調整。傳統的 Modbus 輪詢週期，一次只能與一個逆變器通訊，而且一次輪詢就要耗時 100 毫秒，速度實在太慢。那麼，如果有兩個以上的逆變器需要進行通訊，就要耗費超過 200 ms 的時間。現在，利用邊緣運算和本機控制功能，網路可進行分散式並聯通訊，以便根據電網營運商的要求，將設定值同時傳送給所有逆變器，即時完成調整。

過去，由於再生能源的變動性極大，其發電效益很不穩定。但現在，電網業者可使用發電廠中的 PPC 來克服這個挑戰，並利用可靠度更高的工廠網路，從遠端控制再生能源，讓併網變得可能。如此一來，Serrano 觀察到：「發電廠供電可以像過去一般穩定可靠，而且更環保。」

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